Pentaklorobenseen (0)

Tallinna Tehnikaülikool
Kemikaali riskianalüüs
Pentaklorobenseen
Õpilane:
Rühm:
Juhendaja: Karin Reinhold
Tallinn 2015

Sisukord

Sissejuhatus 3
Füüsikalis-keemilised omadused 3
Kineetika ja metabolism 4
Käitumine looduses 5
Toksilisuse (mürgisuse) andmed kemikaali kohta 6
Reproduktiivsüsteemi toksilisus , genotoksilisus ja mutageensus 6
6
Kantserogeensus 7
Ökotoksikoloogia 7
Muud toksilised effektid 7
Kokkupuude 8
Toksilisuse, ohu ja riski analüüs 8
Kasutatud kirjandus 10

Sissejuhatus

Pentaklorobenseen on valge või värvusetu kristalliline, väga tuleohtulik, hüdrofoobne , iseloomuliku lõhnaga ning ruumitemperatuuril tahke mürgine aine. Antud kemikaal koosneb benseeniringist asendatud viie kloori aatomiga. Pentaklorobenseeni saab valmistada kõikide pentaklorobenseenide katalüütilise kloorimisega või kuumutades trikloroetüleeni 700 kraadini. Pentaklorobenseeni kasutati tule tekitamiseks, elektrolüütilistes vedelikes ning teiste kemikaalide tootmiseks, näiteks pentakloronitrobenseeni, kuid nüüd kasutatakse selle asemel nitrobenseeni, et vältida pentaklorobenseeni kasutamist. Pentaklorobenseeni kasutati varem laialdaselt erinevates tööstuses, kuid tema keskkonnaohtlikkuse pärast kasutatakse seda nüüd üsna vähe. Euroopa Liidus enam pentaklorobenseeni ei valmistata.
Pentaklorobenseeni struktuurvalem

Füüsikalis-keemilised omadused

• CAS number: 608-93-5
  

• IUPAC nimi: 1,2,3,4,5-pentaklorobenseen
  
• Struktuurvalem: C6HCl5
  

• Füüsikalised omadused
  

• Suhteline tihedus: 1.8 (vesi = 1)
  
• Auru rõhk, Pa 25°C: ligikaudu 2
  
• Auru suhteline tihedus (õhk = 1): 8.6
  
• Auru / õhu suhteline tihedus 20 °C (õhk = 1): 1.00
  
• Molekulaarmass: 250.337
  

• Sulamistemperatuur : 86°C
  
• Keemistemperatuur: 275-277°C
  
• Vees lahustuvus : 0.831 mg/L (25°C juures)
  
• Etanoolis lahustuvus: ei lahustu.
  
• Muudes lahustites lahustuvus: lahustub kloroformis, benseenis, eeteris, süsiniktetrakloriidis, süsinikdisulfiidis.
  
• log POW: 5.03-5.63
  
• KOC: 17,378
  
• Henry seaduse konstant H: 7,03*10-4 atm*m3/mol
  

Kineetika ja metabolism

Pentaklorobenseen jõuab organismi süües või juues saastunud sööki ja vett ning hingates sisse saastunud õhku. Põhiliselt puutuvad pentaklorobenseeniga kokku need inimesed, kes töötavad sellises firmas, kus valmistatakse või kasutatakse seda ainet. Pentaklorobenseen võib õhku sattuda tootmise ajal.
Kahe ahvi peal tehtud katses anti mõlemale ühekordne doos pentaklorobenseeni (0,5 mg/kg). 40 päeva järel ahvid tapeti ning leiti, et umbes 95% antud pentaklorobenseenist oli akumuleerunud rasvkudedesse.
Rottide peal tehtud katsete põhjal akumuleerub pentaklorobenseen nii rasvkudedes, ajus, maksas , neerudes, põrnas kui ka lootes.
Pentaklorobenseeni väljastatakse põhiliselt urineerimise ja vähesel määral ka roojamise teel.

Käitumine looduses

Kuna pentaklorobenseeni ei kasutata ega valmistata (arvatavasti) enam, on ebatõenäoline, et see satub loodusesse nende vanade kasutusviiside tulemusena. Sellest olenemata näitavad mõõtmised, et looduses on siiski üsna suur kogus pentaklorobenseeni. See võib olla tingitud selleks, et pentaklorobenseen kasutati kvintoseeni tootmisel. Seega võib pentaklorobenseen esineda lisandina selles kemikaalis, kuigi nüüd toodetakse kvintoseeni teistel viisidel . Samuti on pentaklorobenseeni tuvastatud tselluloosi- ja paberivabrikute, raua- ja terasetööstuste jäätmevoogudes ning aktiivmuda reovee puhastamisel.
Pentaklorobenseen on väga toksiline veeloomadele. Aine võib olla keskkonnale ohtlik; erilist tähelepanu tuleb pöörata imendumisel pinnasesse ja veesetetesse. Kemikaal võib bioakumuleeruda kalades , piimas, taimedes ning loomades .
Sattumisel vette imendub pentaklorobenseen hõljuvainetesse ja setetesse. Kui imendumist ignoreerida, siis on oodatav poolestusaeg 6,6 - 6,9 päeva. Kui arvestada ka imendumist pinnasesse, siis on veekogus oodatav pentaklorobenseeni pooldumisaeg 11 kuud.
Pentaklorobenseeni eeldatav pooldumisaeg maapinnal on 194-345 päeva, kuid põllumaadelt leiti selle aine jäänuseid ka pärast 2-3 aastat nii mullas kui ka seal kasvatatavates taimedes. Hinnanguliselt maksimaalne poolestusaeg on parasvöötmes lausa 6 aastat.
Aurufaasis pentaklorobenseen lagundatakse atmosfääris reaktsioonis fotokeemiliselt toodetud hüdroksüülradikaalidega, poolestusaeg selle reaktsiooni jaoks õhus on hinnanguliselt 277 päeva. Seda kemikaali saab eemaldada atmosfäärist märja ja kuiva ladestumisega.

Toksilisuse (mürgisuse) andmed kemikaali kohta

Pentaklorobenseeni kohta puuduvad hetkel pikaajalised mürgisuse uuringud elusorganismide kohta. Praegu on olemas ainult lühiajalised uuringud põhiliselt rottide peal.
Kemikaali põletamise korral annab välja ärritavaid või toksilisi gaase.
Nahale sattudes erilist ohtu pole, kui tuleks siiski eemaldada kõik riided ning end vee ja seebiga üle pesta.
20°C juures on pentaklorobenseeni aurustumine nii väike, et praktiliselt ei teki või tekib väga vähe ohtlikku sisaldust õhus. Põhjustab inimestel köhimist , aitab värske õhk.
Üldine toksilisus
Inimeste puhul tekitab pentaklorobenseeni allaneelamine uimasust ning nõrkust. Tuleks koheselt loputada suud veega ning pöörduda arsti poole. Lühiajaline kokkupuude võib tekitada kesknärvisüsteemi kahjustusi. Pikaajaline kokkupuude võib kahjustada maksa ning neeru.

Reproduktiivsüsteemi toksilisus, genotoksilisus ja mutageensus

Pentaklorobenseeni manustati 100 päeva jooksul isastele rottidele 125/1000 ppm ja emastele 180 päeva jooksul 125/250/500/1000 ppm, seejärel rotid paaritati. Sündis olulisemalt vähem järglasi, suurema doosi saanud rottide järglased olid teistest palju väiksemad ning ka suremus oli oluliselt suurem. Samuti esines enamus järglastel kasvajaid.
Pentaklorobenseeni manustati üks kord päevas tiinetele rottidele vastavalt 50, 100, 200 mg/kg. Võrreldes teiste rottidega , oli 200 mg/kg doosi saanud rottide järglaste arv oluliselt väiksem ning esines ka erinevaid mutatsioone.
15-päevases uuringus , surid kõik rotid, kellele manustati 10000 ppm pentaklorobenseeni. Nende maks oli seejuures kaks korda suurem kui tavalistel rottidel.
Nende loomkatsete põhjal võib arvata, et ainega kokkupuude võib põhjustada mutageensust ning kahjustada inimese arengut ja järglaste saamist.

Kantserogeensus

Pentaklorobenseeni kantserogeensuse kohta inimeste jaoks puuduvad selged tõendid. Seega võib öelda, et hetkel ei peeta seda kantserogeeniks.

Ökotoksikoloogia

Pentaklorobenseenia kroonilisust toksilisust on uuritud mitmete veeloomaliikide puhul ning see on neile väga mürgine. Kõige väiksem LC50 tase värske veekogu organismile on 250 g/l kaladele . Kuid andmed ei tuvastanud kahjulikkusest mistahes muule elustikule, sealhulgas settekivimitele ja mullas elavatele organismidele, maismaaselgrootutele, lindudele ja imetajatele.

Muud toksilised effektid

15-päevases uuringus hiirtega, kus manustati 3300 või 10 000 ppm pentaklorobenseeni, surid kõik katseloomad enne uuringute lõppu. Kõigil hiirtel esinesid päev enne surma värinad, halvatus , küürus asend ja/või unisus .
LD50 rottide puhul on 1080 mg/kg ja hiirtel 1175 mg/kg (need andmed erinevad artiklites).

Kokkupuude

Inimene puutub pentaklorobenseeniga kokku põhiliselt läbi söögi, joogi ja õhu. Kuna pentaklorobenseen on inimese enda toodetud kemikaal ja lihtsalt ta looduses ei teki, siis satub ta sööki, jooki ja õhku tööstusest.
Keskmine päevane kokkupuude pentaklorobenseeniga USAs aastatel 1984-1986 oli 0,003 ug/kg (6-11 kuu vanustel); 0,0014 ug/kg (2- aastastel ); 0,0003 ug/kg (14-16-aastastel naistel); 0,0005 ug/kg (14-16-aastastel meestel); 0,0002 ug/kg (25-35-aastastel naistel); 0,0004 ug/kg (25-30-aastastel meestel) ja 0,0002 ug/kg (60-65-aastastel naistel ja meestel).
Pentaklorobenseeni leiti 1975. aastal USAs kahekümnes toidus 1500-st, kus päevane kogus oli 0,3 ug. 1975. aastal leiti kemikaali olemasolu aga 12-l juhul 1500-st kogusega 0,03 ug. Samuti leiti pentaklorobenseeni imikute toidu seest kümnel juhul 132-st. Pentaklorobenseeni on ka paljudes õlides, näiteks päevalilleõlis (0,005 ppm), Hiina maapähkli õli (0,005 ppm), Türgi pähkliõli (0,001 ppm), Jugoslaavia maisiõli (0,01 ppm), rapsiõli (0,001 ppm).

Toksilisuse, ohu ja riski analüüs

Pentaklorobenseen on tuleohtlik mürgine kemikaal. Pikaajalise kokkupuute korral võib kahjustada inimeste organeid, eriti maksa, kuid pole viidud läbi piisavalt uuringuid . Eriti ohtlik on pentaklorobenseen aga veeorganismidele ning võib avaldada pikaajalist negatiivset toimet vesikeskkonnale.
Ohulaused:
S14     Hoida eraldi ... (kokkusobimatud kemikaalid määrab valmistaja)
S41 Tulekahju ja/või plahvatuse korral vältida suitsu sissehingamist
S46     Kemikaali allaneelamise korral pöörduda viivitamatult arsti poole ja näidata talle pakendit või etiketti
S60     Kemikaal ja tema pakend kõrvaldada kui ohtlikud jäätmed
S61     Vältida kemikaali sattumist keskkonda. Tutvuda erinõuetega/ohutuskaardiga
Riski- laused :
R12     Eriti tuleohtlik
R22     Kahjulik allaneelamisel
R50     Väga mürgine veeorganismidele
R53     Võib avaldada pikaajalist vesikeskkonda kahjustavat toimet
Töökeskkonna pentaklorobenseeni piirväärtused on:
ADI: 0.0167 mg/kg
TLV-TWA: 0,005 ppm
TLV- STEL : 0,015 ppm

Kasutatud kirjandus

http://ntp.niehs.nih.gov/ntp/htdocs/st_rpts/tox006.pdf
http://www.epa.gov/waste/hazard/wastemin/minimize/factshts/pentchlb.pdf
http://www.inchem.org/documents/icsc/icsc/eics0531.ht m
http://www.inchem.org/documents/ehc/ehc/ehc128.htm#PartNumber:7
http://www.epa.gov/iris/subst/0085.ht m
http://toxnet.nlm.nih.gov/cgi-bin/sis/search2/f?./temp/~4ELJe2:3
https://www.reagentworld.com/products/msds2.asp?proid_2=27179
http://www.unece.org/fileadmin/DAM/env/lrtap/TaskForce/popsxg/2000-2003/pentachloorbenzeen.pdf